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燃烧与燃烧室
定    价: ¥42.00
关 注 度: 1084 库存状态: 未知 图书状态: 销售中
 
作    者: 黄勇
出版时间: 2009-09      
版    次: 1 印    次: 1 字    数: 543千字
开    本: 787×1092 1/16
纸    张: ISBN: 978-7-8112-4895-1
 详细信息
 作者简介
 编辑推荐
 图书简介
    本书针对航空燃气轮机燃烧及燃烧室教学,内容包括燃烧学基础及燃气轮机燃烧室两大部分。其中基础部分以动态流动(气体动力学)和燃烧反应化学(热力学及动力学)为两大基础,推演出相关章节,涉及燃烧流动控制方程组、燃烧热力学、燃烧反应动力学、气体燃料扩散燃烧、层流及湍流预混火焰、爆震燃烧、非定常燃烧(包括着火、熄火、火焰稳定等)、液体燃料燃烧、液体燃料雾化、燃气轮机燃烧室概述及工作特性、加力燃烧室、燃烧污染排放机理及控制等。

    本书详细参考了美国大学生所使用的标准燃烧学教材(8本)及燃气轮机燃烧室专著(4本),并结合了20多部国内燃烧学及燃烧室研究专家的教材和专著,深入介绍了各章节内容的内在联系,较为详细地给出了JANAF参数表,提供了大量的例题,并附有非常丰富的习题。

    本书重点放在讲清问题的来龙去脉,追求知识点的准确性、理论性及深入性,并不过于追求技术的先进性和完整性,以便读者容易阅读和理解。因此,本书特别适合作为动力机械与工程热物理、航空宇航推进理论与工程、热能动力工程等专业的本科生教材,也可作为从事与燃烧、燃烧室以及燃气轮机等有关工作的工程技术人员及研究人员的参考书。
 图书目录
第1章 绪论4

1.1 燃烧与燃烧室本质4

1.2 燃烧学的发展6

1.3 燃料的发展6

1.4 燃烧技术的发展7

1.5 权威学术文献与奖项8

1.6 本书各章节安排12

习题12

参考文献13

第2章 燃烧物理学基本方程15

2.1 引言15

2.2 多组分气体基本参量15
 
2.2.1 组分15

2.2.2 多组分气体基本参量的定义16

2.3 分子输运定律18

2.3.1 Newton (牛顿)粘性定律18

2.3.2 Fourier(傅里叶)导热定律19

2.3.3 Fick (费克)扩散定律20

2.4 基本守恒方程21

2.5 Zeldovich(泽尔多维奇)转换及广义Reynolds(雷诺)比拟26

2.5.1 Zeldovich转换26

2.5.2 广义Reynolds比拟27

2.6 Stefan(斯蒂芬)流28

习题31

参考文献32

第3章 燃烧化学热力学与化学动力学基础33

3.1 燃烧化学热力学33

3.1.1 基本概念34

3.1.2 热力学第一定律在燃烧系统中的应用37

3.1.3 热力学第二定律在燃烧系统中的应用40

3.1.4 Gibbs(吉布斯)函数在燃烧系统中的应用43

3.2 燃烧化学动力学48

3.2.1 化学动力学基本规律49

3.2.2 燃烧反应速率理论63

习题73

参考文献79
???
第4章 气体燃料燃烧81

4.1 气体燃料的扩散燃烧81

4.1.1 圆形自由射流流体力学特征81

4.1.2 层流扩散火焰86

4.1.3 湍流扩散火焰88

4.1.4 扩散火焰的简化理论模型91

4.2 预混可燃气的层流燃烧99

4.2.1 火焰前沿的物理描述99

4.2.2 一维层流火焰传播基本方程101

4.2.3 一维层流火焰简化分析解102

4.2.4 一维层流火焰分区近似解105

4.2.5 层流火焰速度和厚度的影响因素107

4.2.6 层流火焰速度的测量112

4.3 预混可燃气的湍流燃烧116

4.3.1 湍流火焰的物理描述117

4.3.2 湍流预混火焰的结构118

4.3.3 湍流预混火焰理论120

4.3.4 湍流火焰的数值模拟123

4.3.5 湍流预混火焰的实验研究128

4.4 爆震燃烧129

4.4.1 一维燃烧波的基本关系式130

4.4.2 休贡纽曲线性质131

4.4.3 爆震波波速133

4.4.4 爆震波的结构135

4.4.5 缓燃爆震转捩(DDT)过程140

习题140

参考文献143

第5章 着火、熄火及火焰稳定146

5.1 着火146

5.1.1 热自燃146

5.1.2 强迫着火(点燃)152

5.1.3 可燃性边界157

5.2 熄火161

5.2.1 系统状态参数的影响161

5.2.2 系统特征尺度的影响(淬熄距离)163

5.2.3 着火与熄火的差异164

5.3 火焰稳定164

5.3.1 低速气流下火焰稳定原理165

5.3.2 高速气流下火焰稳定170

习题175

参考文献177

第6章 液雾燃烧基础180

6.1 单滴蒸发过程分析181

6.2 单滴燃烧过程分析186

6.3 对流环境下的单滴蒸发和燃烧194

6.4 液滴群的蒸发燃烧195

6.5 热壁面上液滴的蒸发197

习题198

参考文献200

第7章 液雾形成原理202

7.1 液雾衡量参数202

7.1.1 液滴尺寸分布202

7.1.2 雾化细度205

7.1.3 雾化均匀性207

7.1.4 喷雾锥角208

7.2 液雾形成的基本过程209

7.2.1 二次雾化过程分析210

7.2.2 初始雾化现象观察212

7.3 液体圆柱自由射流的线性稳定性分析215

7.3.1 线性稳定性分析基本理论215

7.3.2 圆形射流初始雾化的线性分析218

7.4 其他雾化机理227

7.4.1 气泡雾化技术227

7.4.2 超声波雾化227

习题228

参考文献229

第8章 航空燃气涡轮发动机燃烧室概述230

8.1 燃烧室的作用230

8.2 燃烧室基本设计特点231

8.3 燃烧室结构和类型235

8.3.1 燃烧室典型结构235

8.3.2 燃烧室类型236

8.4 燃烧室的性能要求239

8.4.1 燃烧效率239
 图书前言
    如果以德国学者Jost于1938年编写第一本燃烧学教材开始算起,燃烧理论的教学至今已有80年。在这期间,燃烧理论系统不断完善,有关燃烧的新技术不断发展。由于其涉及的深度与广度的不断加强,目前在绝大多数大学中,都开始进行不同层次的有关燃烧理论与技术研究的教学活动。北京航空航天大学的燃烧与燃烧室教学也是如此。

    借助于教育部的教学改革运动,我们一直在思考,如何为本科生、研究生、博士生等不同层次的教学对象,构建一个能很好地结合燃烧理论与航空燃气轮机燃烧室,以及其他各种新技术国防动力装置燃烧室的合理的燃烧教学体系。我们的基本思路是: 在本科生教学阶段,重点放在理论性、准确性、易读性等基础知识方面;而在研究生以后的教学阶段,再注重先进性、完备性、专题性等问题。鉴于本教材的教学对象为本科生,因此,在编写时特别注意与先修课程的无缝衔接(易读性)、前人研究的成熟结论(准确性)及各章节内容的内在联系(理论性)。为了很好地做到这3点,我们组织北京航空航天大学能源与动力工程学院从事燃烧与燃烧室教学和研究的几乎所有学者成立了写作班子,参考了美国大学有关燃烧学的8本主要教材(在Borman & Ragland的教材中有专门介绍),以及有关燃气轮机燃烧室的5本主要专著。当然,考虑到国情,我们也参考了国内燃烧学大师编写的近20本教材和专著。

    与美国工程院院士、国际燃烧协会前主席、美国Princton大学教授、我校名誉教授C.K.Law的观点不谋而合的是,我们都认为,燃烧学主要涉及两个基础学科: 化学动力学及流体动力学。因此,本书在编写时,将燃烧流动的控制方程组放在了第2章进行介绍,试图从中引出后面的各章节内容;而把化学热力学与动力学的内容放在了紧跟其后的第3章进行介绍。随后根据燃料种类,在后续各章节逐步展开介绍气体燃料燃烧(包括扩散燃烧、预混燃烧、爆震燃烧、着火与熄火等)、液体燃料燃烧(包括单滴蒸发与燃烧、液雾形成机理)、航空燃气轮机燃烧室(包括主燃烧室概述、工作特性、加力燃烧室、燃烧室污染排放机理及低污染燃烧室等)等知识。为便于学生掌握所学内容,各章节都给出了大量习题(这在国内外几乎所有燃烧教材中都是最完整和全面的)。为便于进行各章节习题计算,附表中还比较详细地给出了各种物性参数及美国JANAF数据表。书中所用所有符号都在目录后面的符号表中给出。

    本书编写过程中力求采用问题先导式讲解方法,从最简单的设计问题入手,层层铺开,深入浅出地介绍燃烧学及航空燃气轮机燃烧室的基础知识。作为本科生教材,本书重点放在讲清问题的来龙去脉,追求知识点的理论性和深入性,但不过于追求技术的先进性和完整性,以便读者容易阅读和理解。

    本书的编写全部由具有高级职称的燃烧专家完成,其中第1、5、6章及附表由黄勇编写,第2章由黄勇、李锋编写,第3章由黄勇、李锋、杨晓奕编写,第4章由樊未军、刘玉英、王方编写,第7章由黄勇、郭志辉编写,第8、9章由林宇震、许全宏编写,第10章由郭志辉、黄勇编写,第11章由许全宏、杨晓奕编写。全书由黄勇统稿并审定。

    感谢北京航空航天大学能源与动力工程学院领导对本书作者的鼓励与支持,感谢北京航空航天大学将本课程列为全校精品课并评选主编教师黄勇为校优秀主讲教师,感谢北京市批准本教材为高等教育精品教材,感谢燃烧学老前辈赵其寿教授、杨茂林教授在本书审稿过程中给予的学术批评与支持,感谢北京航空航天大学教务处、出版社对本书出版的大力支持。

    本书在正式出版前已作为北京航空航天大学精品课程讲义连续使用3年,期间由博士生、硕士生及本科生提出了许多修改意见。另外,本校博士生孙孔倩、薛鑫等参与了本书习题整理及部分章节的编写与修订工作,在此一并表示感谢。

    由于本书作者水平所限,书中难免会出现各种问题,敬请广大读者批评指正。


作者
2008年12月
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